Учёные Санкт-Петербургского государственного университета совместно с международной группой учёных установили, что извержение вулкана Хунга Тонга — Хунга Хаапай на юге Тихого океана повлияло на температуру в Европе и может спровоцировать экстремально холодные зимы в будущем. Исследование проведено при участии сотрудников лаборатории исследований озонового слоя и верхней атмосферы СПбГУ, основанной в рамках программы мегагрантов Министерства науки и высшего образования Российской Федерации. Результаты работы опубликованы в научном журнале. Atmospheric Chemistry and Physics.
15 января 2022 года произошло извержение вулкана Хунга Тонга — Хунга Хаапай в Тихом океане у берегов Королевства Тонга. Событие спровоцировало цунами, унесшие жизни двух человек в Перу, а также оставивших 150 жителей островов Манго и Атата без вести. Три американских рыбака получили травмы. Ученые сообщают о рекордном выбросе водяного пара и умеренном количестве диоксида серы в стратосферу. В сухую стратосферу попавшие газы вызвали сложные химические и физические изменения, ощутимые даже в Европе. Из-за воздействия газов произошли изменения в атмосферной циркуляции, составе и температуре.
Исследователи отмечают, что извержения вулканов обычно вызывают в зимний период потепление поверхности Земли над Евразией и изменение погоды в Северном полушарии. В случае с Хунга Тонга — Хунга Хаапай выраженного тропического потепления нижней стратосферы не наблюдалось из-за малого количества выброшенной серы.
Химическое моделирование климата показало, что очень высокая концентрация водяного пара в верхней стратосфере и нижней мезосфере тропиков приводит к значительным аномалиям озона и температуры. Это повлияло на воздушный поток: атмосферные изменения привели к ослаблению северного полярного вихря после извержения. Ослабление вихря повышает вероятность чрезвычайно холодной зимней погоды в Европе, Северной Америке и Азии. Лаборатория исследования озонового слоя и верхних слоёв атмосферы Санкт-Петербургского государственного университета. Евгений Розанов.
Международная группа ученых, в которую вошел физик из Санкт‑Петербургского университета Евгений Розанов, проанализировала и смоделировала возможные последствия извержения вулкана. Для оценки влияния извержения на состав и динамику стратосферы использовали набор ансамблевых симуляций чувствительности с помощью модели системы Земли SOCOLv4. Модель связывает атмосферу, океан, аэрозоли и химические процессы через интерактивные взаимодействия, учитывая динамику, радиационные эффекты и микрофизика процессов, чтобы прогнозировать изменения климата и озонового слоя под влиянием антропогенных и природных факторов.
Численная модель атмосферы определяет состав газов, применяя информацию о выбросах за счет деятельности человека, вулканизма, биогеохимических процессов и солнечного излучения. Модуль, отвечающий за расчет состава газов, включает десятки примесей, участвующих в сотнях реакций. Всякие газовые примеси перемещаются атмосферными потоками и выводятся из атмосферы посредством влажного и сухого оседания.
После серии наблюдений за показателями и их изменениями учёные пришли к выводу, что извержение вулкана Хунга Тонга — Хунга Хаапай существенно повлияло на радиационный баланс, фотохимию и динамику стратосферы и нижней мезосферы.
Авторы исследования считают, что это может быть причиной озимов в Европе последние годы стали холоднее. В начале 2023 года была нестабильная погода и в некоторых регионах наблюдалась аномально низкая температура. Например, в Ярославле термометр показывал −34,1 градуса, а в Осло средняя температура упала до −12 градусов, что ниже среднего значения за последние 30 лет. По прогнозу исследователей, водный пар будет оказывать влияние и дальше и вернется к нормальным значениям, зафиксированным до извержения, только в 2031 году.
Разработанная модель не может дать точных измерений погодных условий, но позволяет предположить, что после таких извержений в будущем следует ожидать холодную зиму. Ученые считают, что эти результаты наглядно показывают, что даже краткосрочные события могут оказывать глубокое и долгое воздействие на климатическую систему.
Исследователи Санкт-Петербургского университета в будущих исследованиях собираются продолжать использовать модель для изучения влияния извержения вулкана на другие полярные вихри.
Исследования выполнены при поддержке лаборатории исследований озонового слоя и верхней атмосферы Санкт-Петербургского государственного университета, созданной в рамках программы мегагрантов Министерства науки и высшего образования Российской Федерации. Целью лаборатории является решение научных и образовательных задач, связанных с прогнозированием развития озонового слоя под влиянием природных и антропогенных факторов, климатических изменений и космической погоды на горизонте от одного месяца до двухсот лет.
Ранее исследователи лаборатории определилиУченые лаборатории исследований озонового слоя и верхней атмосферы Санкт-Петербургского государственного университета сообщают, что концентрация «вредного» озона над городом уменьшается. доказалиМагнитные бури способны повредить до 25% озонового слоя в мезосфере Земли.
Информация предоставлена пресс-службой СПбГУ
Источник фото: ru.123rf.com